SIFAT KOLIGATIF

Sifat Koligatif Non Elektrolit
 
Perhatikan gambar berikut :

                                                                (1) Mendidihkan air    

                                                            (2) Mendidihkan air garam

Pernahkah kalian melakukan hal tersebut? Antara gambar (1) dan (2) manakah yang mendidih terlebih dahulu? Kenapa campuran garam lebih lambat mendidih dibandingkan dengan air? Untuk mengetahui jawabannya dapat mempelajari sifat koligatif berikut.

SIFAT KOLIGATIF

Sifat koligatif larutan adalah sifat-sifat yang hanya bergantung pada jumlah (kuantitas) partikel zat terlarut dalam larutan dan tidak bergantung pada jenis partikel zat terlarut. Banyaknya partikel dalam larutan ditentukan oleh konsentrasi larutan dan sifat larutan itu sendiri. Jumlah partikel dalam larutan non elektrolit tidak sama dengan jumlah partikel dalam larutan elektrolit, walaupun konsentrasi keduanya sama. Hal ini dikarenakan larutan elektrolit terurai menjadi ion-ionnya, sedangkan larutan non elektrolit tidak terurai menjadi ion-ion. Dengan demikian sifat koligatif larutan dibedakan atas sifat koligatif larutan non elektrolit dan sifat koligatif larutan elektrolit.

A.  SIFAT KOLIGATIF LARUTAN NON ELEKTROLIT

1.    PENURUNAN TEKANAN UAP (ΔP) 

Tekanan uap jenuh (P) merupakan tekanan uap tertinggi suatu zat pada suhu tertentu. Semakin mudah zat menguap (volatile), semakin tinggi tekanan uap jenuhnya. Sebaliknya, semakin sukar zat menguap (nonvolatile), semakin rendah tekanan uap jenuhnya. Adanya zat terlarut nonvolatile dalam suatu pelarut cair mengakibatkan penurunan tekanan uap jenuh. Hal ini terjadi akibat gaya tarik-menarik antara molekul zat terlarut denga pelarut cair. Semakin besar konsentrasi zat terlarut nonvolatile yang ditambahkan, semakin besar penurunan tekanan uap jenuh yang teramati.

   Jika zat terlarut bersifat non-volatil (tidak mudah menguap; tekanan uapnya tidak dapat terukur), tekanan uap dari larutan akan selalu lebih rendah dari tekanan uap pelarut murni yang volatil. Secara ideal, tekanan uap dari pelarut volatil di atas larutan yang mengandung zat terlarut non-volatil berbanding lurus terhadap konsentrasi pelarut dalam larutan. Hubungan dalam sifat koligatif larutan ini dinyatakan secara kuantitatif dalam hukum Raoult: tekanan uap dari pelarut di atas larutan, P_larutan sama dengan hasil kali fraksi mol dari pelarut, X_pelarut dengan tekanan uap dari pelarut murni, P°_pelarut. Penurunan tekanan uap, ΔP, yaitu P°_pelarut−P_larutan berbanding lurus terhadap fraksi mol dari X_terlarut.

Contoh Soal :

Hitunglah penurunan tekanan uap jenuh air, bila 45 gram glukosa (Mr = 180) dilarutkan dalam 90 gram air ! Diketahui tekanan uap jenuh air murni pada 20^oC adalah 18 mmHg.

Jawab: 

Penurunan tekanan uap jenuh air:   

ΔP = P^o. X_A = 18 x 0.048 = 0.864 mmHg

Berikut ini gambar contoh eksperimen penurunan tekanan uap :

2.    KENAIKAN TITIK DIDIH (ΔT_b)

     Kenaikan titik didih disebabkan oleh adanya penambahan zat terlarut nonvolatile ke dalam suatu pelarut. Penambahan zat tersebut menghalangi gerakan molekul-molekul air atau molekul-molekul pelarut sehingga mempersulit lepasnya molekul dari fase cair ke fase gas.

            Titik didih dari suatu larutan adalah temperatur ketika tekanan uapnya sama dengan tekanan eksternal. Oleh karena terjadinya penurunan tekanan uap larutan oleh keberadaan zat terlarut non-volatil, dibutuhkan kenaikan temperatur untuk menaikkan tekanan uap larutan hingga sama dengan tekanan eksternal. Jadi, keberadaan zat terlarut dalam pelarut mengakibatkan terjadinya kenaikan titik didih; titik didih larutan, T_b, lebih tinggi dari titik didih pelarut murni, T_b°. Kenaikan titik didih, ΔT_b, yaitu T_b−T_b° berbanding lurus terhadap konsentrasi (molalitas, m) larutan, di mana K_b adalah konstanta kenaikan titik didih molal (dalam satuan °C/m) dan m adalah molalitas larutan.

Perhatikan video praktikum kenaikan titik didih berikut:   

3.    PENURUNAN TITIK BEKU(ΔT_f)

Pada larutan dengan pelarut volatil dan zat terlarut non-volatil, hanya partikel-partikel pelarut yang dapat menguap dari larutan sehingga meninggalkan partikel-partikel zat terlarut. Hal serupa juga terjadi dalam banyak kasus di mana hanya partikel-partikel pelarut yang memadat (membeku), meninggalkan partikel-partikel zat terlarut membentuk larutan yang konsentrasinya lebih pekat. Titik beku dari suatu larutan adalah temperatur di mana tekanan uap larutan sama dengan tekanan uap pelarut murni. Pada temperatur ini, dua fasa – pelarut padat dan larutan cair – berada dalam kesetimbangan.

Oleh karena terjadinya penurunan tekanan uap larutan dari tekanan uap pelarut, larutan membeku pada temperatur yang lebih rendah dibanding titik beku pelarut murni — titik beku larutan, T_f, lebih rendah dari titik beku pelarut murni, T_f°. Dengan kata lain, jumlah partikel-partikel pelarut yang keluar dan masuk padatan yang membeku per satuan waktu menjadi sama pada temperatur yang lebih rendah. Adanya penambahan zata terlarut nonvolatile ke dalam suatu larutan menyebabkan terhalangnya proses pengaturan molekul-molekul pembentuk Kristal padat. Degan demikian, diperlukan suhu yang lebih rendah untuk memperoleh Kristal padat.

Sifat koligatif larutan berupa penurunan titik beku, ΔT_f, yaitu T_f° – T_f berbanding lurus terhadap konsentrasi (molalitas, m) larutan, di mana K_f adalah konstanta penurunan titik beku molal (dalam satuan °C/m) dan m adalah molalitas larutan.

Gambar salah satu contoh penerapan titik beku yakni pembuatan es krim:   

4.    TEKANAN OSMOTIK (π)

Peristiwa osmosis adalah proses merembesnya pelarut dari larutan yang lebih encer ke larutan yang lebih pekat atau dari pelarut murni ke suatu larutan melalui membrane semipermeabel. Jika kedua larutan mencapai konsentrasi yang sama, osmosis akan berhenti atau dapat dihentikan dengan memberi tekanan pada larutan pekat. Tekanan ini disebut tekanan osmotik.

Ketika dua larutan dengan konsentrasi yang berbeda dipisahkan oleh suatu membran semipermeabel — membran yang hanya dapat dilewati partikel pelarut namun tidak dapat dilewati partikel zat terlarut—maka terjadilah fenomena osmosis. Tekanan osmosis, π, berbanding lurus terhadap jumlah partikel zat terlarut, n, dalam suatu volum larutan tertentu, V—yang merupakan molaritas (M), di mana R adalah konstanta gas ideal (0,0821 L.atm/mol.K) dan T adalah temperatur (dalam satuan K).

π = M R T

Perhatikan video tentang tekanan osmotik berikut :

Penjelasan mengenai contoh soal untuk sifat koligatif larutan non elektrolit dapat dipelajari pada video berikut:

Sumber : Buku LKS Intan Pariwara, materi n gambar by google, video by youtube.. (maaf lupa addressx)